JP3424206B2 - 磁気エンコーダ - Google Patents
磁気エンコーダInfo
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- JP3424206B2 JP3424206B2 JP2000372830A JP2000372830A JP3424206B2 JP 3424206 B2 JP3424206 B2 JP 3424206B2 JP 2000372830 A JP2000372830 A JP 2000372830A JP 2000372830 A JP2000372830 A JP 2000372830A JP 3424206 B2 JP3424206 B2 JP 3424206B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、回転軸に固着されたロ
ータマグネットの磁束変化を検出して回転軸の位置を検
出する磁気エンコーダにおいて，前記ロータマグネット
の磁極位置を検出する方法に関するものである。
ータマグネットの磁束変化を検出して回転軸の位置を検
出する磁気エンコーダにおいて，前記ロータマグネット
の磁極位置を検出する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来，回転軸に固着されたロータマグネ
ットの磁極位置を検出する方法の1つとして，該ロータ
マグネットの外周面をＮＳ交互に等間隔で着磁し，その
磁束を磁気変換素子によって検出し，その磁気変換素子
の出力をそのまま利用したり，またゼロクロス点よりパ
ルスを生成したりして，ロータマグネットの磁極位置を
検出している。しかしこの方法は，ロータマグネットの
外径が小さく多極の場合，ＮＳ交互で等間隔に着磁する
ことが非常に困難になるという問題がある。
ットの磁極位置を検出する方法の1つとして，該ロータ
マグネットの外周面をＮＳ交互に等間隔で着磁し，その
磁束を磁気変換素子によって検出し，その磁気変換素子
の出力をそのまま利用したり，またゼロクロス点よりパ
ルスを生成したりして，ロータマグネットの磁極位置を
検出している。しかしこの方法は，ロータマグネットの
外径が小さく多極の場合，ＮＳ交互で等間隔に着磁する
ことが非常に困難になるという問題がある。
【０００３】そこで，上述の問題を解決する方法が、本
願出願人より特願２０００−１５０８３４号のように出
願されいる。該出願の概要は，ハイブリッド形ステップ
モータのロータコアとステータコアと同様の電磁構造を
備え，軸方向にＮＳ極を着磁した永久磁石を挟持させた
ロータコアの外周突起と空隙を介して対向するステータ
コア主磁極の先端突起の重なり具合による磁気抵抗変化
により，ステータコア主磁極に生じる磁束変化を，集磁
チップを介して，磁気変換素子に与え、該磁気変換素子
より電気信号として検出するように構成されている。
願出願人より特願２０００−１５０８３４号のように出
願されいる。該出願の概要は，ハイブリッド形ステップ
モータのロータコアとステータコアと同様の電磁構造を
備え，軸方向にＮＳ極を着磁した永久磁石を挟持させた
ロータコアの外周突起と空隙を介して対向するステータ
コア主磁極の先端突起の重なり具合による磁気抵抗変化
により，ステータコア主磁極に生じる磁束変化を，集磁
チップを介して，磁気変換素子に与え、該磁気変換素子
より電気信号として検出するように構成されている。
【０００４】磁気変換素子としてホール素子を使用する
と，ロータコア外周突起から出る磁束はロータ磁極が軸
方向にＮＳ極を着磁してあるので単極であるため直流電
圧が重畳した電圧出力となる。この直流電圧が重畳して
いる電圧は，ホール素子の温度特性により大きく変化す
るため，そのままロータの位置センサとして使用するこ
とができない。この問題を解決するため、電気角で１８
０°位相のずれた第二のホール素子を配置し，基準とな
る第一のホール素子と第二のホール素子の出力電圧を比
較することで，ホール素子の温度特性による影響を低減
し位置信号パルスを生成するというようになっている。
と，ロータコア外周突起から出る磁束はロータ磁極が軸
方向にＮＳ極を着磁してあるので単極であるため直流電
圧が重畳した電圧出力となる。この直流電圧が重畳して
いる電圧は，ホール素子の温度特性により大きく変化す
るため，そのままロータの位置センサとして使用するこ
とができない。この問題を解決するため、電気角で１８
０°位相のずれた第二のホール素子を配置し，基準とな
る第一のホール素子と第二のホール素子の出力電圧を比
較することで，ホール素子の温度特性による影響を低減
し位置信号パルスを生成するというようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述した先願の方式で
は，電気角が１８０°異なる位置に配置された対となる
２個の磁気変換素子の出力である２相の交流電圧の交点
を検出しているので，出力パルスは相数分しか得ること
ができないので，出力パルス数が少なく，位置検出の分
解能が低くなるという問題がある。また，対となるホー
ル素子出力電圧に直流成分が重畳されているため，両者
のホール素子出力電圧の交流成分と直流成分が一致する
ように調整する必要があり，調整するための半固定抵抗
器の配置や調整時間等の問題が生じる。
は，電気角が１８０°異なる位置に配置された対となる
２個の磁気変換素子の出力である２相の交流電圧の交点
を検出しているので，出力パルスは相数分しか得ること
ができないので，出力パルス数が少なく，位置検出の分
解能が低くなるという問題がある。また，対となるホー
ル素子出力電圧に直流成分が重畳されているため，両者
のホール素子出力電圧の交流成分と直流成分が一致する
ように調整する必要があり，調整するための半固定抵抗
器の配置や調整時間等の問題が生じる。
【０００６】
【課題を解決するための手段】磁性体で形成されその外
周に複数の歯状突起を設けた２個の回転子磁極板を、該
歯状突起の凹凸を合わせ、軸方向にＮＳ２極を着磁した
永久磁石を挟持して回転軸に固着した回転子と、前記２
個の回転子磁極板と夫々空隙を介してその内周に対向
し、磁性体で形成されたほぼ円環状ヨークの内周に複数
の歯状突起を設けた複数個の主磁極を等配して設けた２
個の固定子板を、該固定子主磁極先端の歯状突起の凹凸
と該固定子主磁極自体を合わせて、２組の該固定子主磁
極を軸方向に空隙を設けて対向させ配置し、該２個の固
定子板の軸方向に対向する主磁極の間に集磁チップを介
して磁気変換素子を設けた磁気エンコーダで、電気角で
１８０度位置の主磁極に配置された２個の磁気変換素子
の出力電圧の交点から出力信号を得る磁気エンコーダに
おいて、前記電気角で１８０度の位置に配置された２個
の磁気変換素子を対とし、２ｎ（ｎは正の整数）個の磁
気変換素子を具備し、前記２ｎ個の磁気変換素子中の１
個の出力電圧を基準とし、他の（２ｎ―１）個の磁気変
換素子の出力電圧を前記基準の出力電圧と一致するよう
に調整回路により調節し、全部の磁気変換素子の調節さ
れた出力電圧の交点より２ｎ相の出力パルスを得るよう
に構成し課題を解決する。
周に複数の歯状突起を設けた２個の回転子磁極板を、該
歯状突起の凹凸を合わせ、軸方向にＮＳ２極を着磁した
永久磁石を挟持して回転軸に固着した回転子と、前記２
個の回転子磁極板と夫々空隙を介してその内周に対向
し、磁性体で形成されたほぼ円環状ヨークの内周に複数
の歯状突起を設けた複数個の主磁極を等配して設けた２
個の固定子板を、該固定子主磁極先端の歯状突起の凹凸
と該固定子主磁極自体を合わせて、２組の該固定子主磁
極を軸方向に空隙を設けて対向させ配置し、該２個の固
定子板の軸方向に対向する主磁極の間に集磁チップを介
して磁気変換素子を設けた磁気エンコーダで、電気角で
１８０度位置の主磁極に配置された２個の磁気変換素子
の出力電圧の交点から出力信号を得る磁気エンコーダに
おいて、前記電気角で１８０度の位置に配置された２個
の磁気変換素子を対とし、２ｎ（ｎは正の整数）個の磁
気変換素子を具備し、前記２ｎ個の磁気変換素子中の１
個の出力電圧を基準とし、他の（２ｎ―１）個の磁気変
換素子の出力電圧を前記基準の出力電圧と一致するよう
に調整回路により調節し、全部の磁気変換素子の調節さ
れた出力電圧の交点より２ｎ相の出力パルスを得るよう
に構成し課題を解決する。
【０００７】そして、調整回路として磁気変換素子の出
力電圧を増幅するため増幅器と、該増幅器の出力電圧を
調整するための可変抵抗器とを備えるように構成されて
いる。
力電圧を増幅するため増幅器と、該増幅器の出力電圧を
調整するための可変抵抗器とを備えるように構成されて
いる。
【０００８】また，前記２ｎ−１個の磁気変換素子出力
電圧の交流成分及び直流成分を一致させるため，増幅器
の出力電圧を調整するための可変抵抗器は、半導体製法
で製作された複数の直列接続から成る抵抗端子の接続点
を選択することで可変し、その設定値を不揮発性メモリ
で保存するような構成の半導体可変抵抗器を使用する。
電圧の交流成分及び直流成分を一致させるため，増幅器
の出力電圧を調整するための可変抵抗器は、半導体製法
で製作された複数の直列接続から成る抵抗端子の接続点
を選択することで可変し、その設定値を不揮発性メモリ
で保存するような構成の半導体可変抵抗器を使用する。
【０００９】
【実施例】以下図面によって本発明の実施例について説
明する。磁性体で形成されその外周に複数の歯状突起を
設けた２個の回転子磁極板を、該歯状突起の凹凸を合わ
せ、軸方向にＮＳ２極を着磁した永久磁石を挟持して回
転軸に固着した回転子と、前記２個の回転子磁極板と夫
々空隙を介してその内周に対向し、磁性体で形成された
ほぼ円環状ヨークの内周に複数の歯状突起を設けた複数
個の主磁極を等配して設けた２個の固定子板を、該固定
子主磁極先端の歯状突起の凹凸と該固定子主磁極自体を
合わせて、２組の該固定子主磁極を軸方向に空隙を設け
て対向させ配置し、該２個の固定子板の軸方向に対向す
る主磁極の間に集磁チップを介して磁気変換素子を設け
た磁気エンコーダで、電気角で１８０度位置の主磁極に
配置された２個の磁気変換素子を対とし、２ｎ（ｎは正
の整数）個の磁気変換素子を具備する２ｎ相の磁気エン
コーダにおいて、今、ｎ＝２の４相の場合について説明
すると、磁気変換素子の数は２ｎ即ち４個で、固定子の
主磁極の数も４個である。図７は、この配置の概略を示
す図で、２０が固定子ヨーク、２１から２４が主磁極で
９０度間隔で配置され、主磁極２１に磁気変換素子Ａ
が、主磁極２２に磁気変換素子Ｂが、主磁極２３に磁気
変換素子aが、主磁極２４に磁気変換素子bが装着され、
２５（２６）が回転子磁極で永久磁石２７を挟持して回
転軸２９に固着され、回転子磁極２５（２６）の外周と
主磁極の内周には夫々複数の歯状の突起が設けられてい
る。
明する。磁性体で形成されその外周に複数の歯状突起を
設けた２個の回転子磁極板を、該歯状突起の凹凸を合わ
せ、軸方向にＮＳ２極を着磁した永久磁石を挟持して回
転軸に固着した回転子と、前記２個の回転子磁極板と夫
々空隙を介してその内周に対向し、磁性体で形成された
ほぼ円環状ヨークの内周に複数の歯状突起を設けた複数
個の主磁極を等配して設けた２個の固定子板を、該固定
子主磁極先端の歯状突起の凹凸と該固定子主磁極自体を
合わせて、２組の該固定子主磁極を軸方向に空隙を設け
て対向させ配置し、該２個の固定子板の軸方向に対向す
る主磁極の間に集磁チップを介して磁気変換素子を設け
た磁気エンコーダで、電気角で１８０度位置の主磁極に
配置された２個の磁気変換素子を対とし、２ｎ（ｎは正
の整数）個の磁気変換素子を具備する２ｎ相の磁気エン
コーダにおいて、今、ｎ＝２の４相の場合について説明
すると、磁気変換素子の数は２ｎ即ち４個で、固定子の
主磁極の数も４個である。図７は、この配置の概略を示
す図で、２０が固定子ヨーク、２１から２４が主磁極で
９０度間隔で配置され、主磁極２１に磁気変換素子Ａ
が、主磁極２２に磁気変換素子Ｂが、主磁極２３に磁気
変換素子aが、主磁極２４に磁気変換素子bが装着され、
２５（２６）が回転子磁極で永久磁石２７を挟持して回
転軸２９に固着され、回転子磁極２５（２６）の外周と
主磁極の内周には夫々複数の歯状の突起が設けられてい
る。
【００１０】図８は図７のＡ―Ａ’線に沿った固定子主
磁極２１と、回転子磁極２５（２６）と磁気変換素子Ａ
との間の磁束の流れを示す模式図で、回転子に設けられ
た永久磁石２７より発する磁束が矢印のように流れ、回
転子が回転することにより主磁極と回転子磁極の夫々に
設けられた歯状突起の重なり方が変化し磁気変換素子に
加えられる磁束が正弦波状に変化し各磁気変換素子（以
下ホール素子と記載）の出力電圧は図１に示すようにな
る。
磁極２１と、回転子磁極２５（２６）と磁気変換素子Ａ
との間の磁束の流れを示す模式図で、回転子に設けられ
た永久磁石２７より発する磁束が矢印のように流れ、回
転子が回転することにより主磁極と回転子磁極の夫々に
設けられた歯状突起の重なり方が変化し磁気変換素子に
加えられる磁束が正弦波状に変化し各磁気変換素子（以
下ホール素子と記載）の出力電圧は図１に示すようにな
る。
【００１１】図１において、１−ＡはＡ相出力電圧、１
−ＢはＢ相出力電圧、１−ａはａ相出力電圧、１−ｂは
ｂ相出力電圧で、Ａ相電圧とＢ相電圧は電気角で９０度
の位相差があり、Ａ相電圧とａ相電圧、及びＢ相電圧と
ｂ相電圧は夫々電気角で１８０度の位相差がある。そし
て、ホール素子に加えられる磁束は回転子の永久磁石の
片方の磁極から発する磁束を主磁極と回転子磁極とに設
けられた歯状突起の重なりが回転子の回転に伴い変調し
て得られる交流成分と直流成分が重畳しているため、ホ
ール素子の出力電圧にも直流成分が重畳している。又、
ホール素子の積感度及び不平衡電圧が素子毎にバラツキ
があるので、各相の出力電圧も異なる値を示している。
−ＢはＢ相出力電圧、１−ａはａ相出力電圧、１−ｂは
ｂ相出力電圧で、Ａ相電圧とＢ相電圧は電気角で９０度
の位相差があり、Ａ相電圧とａ相電圧、及びＢ相電圧と
ｂ相電圧は夫々電気角で１８０度の位相差がある。そし
て、ホール素子に加えられる磁束は回転子の永久磁石の
片方の磁極から発する磁束を主磁極と回転子磁極とに設
けられた歯状突起の重なりが回転子の回転に伴い変調し
て得られる交流成分と直流成分が重畳しているため、ホ
ール素子の出力電圧にも直流成分が重畳している。又、
ホール素子の積感度及び不平衡電圧が素子毎にバラツキ
があるので、各相の出力電圧も異なる値を示している。
【００１２】そのため、各ホール素子の出力電圧を調整
する出力電圧処理回路を設ける。図２は，本発明におけ
る出力電圧処理回路のブロック図である。図２におい
て、ホール素子と同数の増幅器２及び３と、其の数より
１個少ない半導体可変抵抗器４と、基準電圧発生装置５
と、差動増幅器６と、比較回路７とにより構成される。
する出力電圧処理回路を設ける。図２は，本発明におけ
る出力電圧処理回路のブロック図である。図２におい
て、ホール素子と同数の増幅器２及び３と、其の数より
１個少ない半導体可変抵抗器４と、基準電圧発生装置５
と、差動増幅器６と、比較回路７とにより構成される。
【００１３】基準となるＡ相のホール素子の出力を増幅
器２に入力し増幅器２の出力を差動増幅器６に入力す
る。Ａ相以外のａ相、Ｂ相、ｂ相のホール素子の出力を
夫々の増幅器３に入力し各増幅器３の出力を夫々の半導
体可変抵抗器４に入力し、各半導体可変抵抗器４の出力
を差動増幅器６に入力すると共に基準電圧５の出力を差
動増幅器６と比較器７に入力する。比較器７においては
差動増幅器６の出力と基準電圧とを比較して出力パルス
を得るようになっている。
器２に入力し増幅器２の出力を差動増幅器６に入力す
る。Ａ相以外のａ相、Ｂ相、ｂ相のホール素子の出力を
夫々の増幅器３に入力し各増幅器３の出力を夫々の半導
体可変抵抗器４に入力し、各半導体可変抵抗器４の出力
を差動増幅器６に入力すると共に基準電圧５の出力を差
動増幅器６と比較器７に入力する。比較器７においては
差動増幅器６の出力と基準電圧とを比較して出力パルス
を得るようになっている。
【００１４】そして図２に示した出力電圧処理回路を次
に示すように調整する。基準となるＡ相のホール素子の
出力電圧を、増幅器２により必要な大きさとなるように
増幅する。次に、Ａ相以外のＢ相、ａ相、ｂ相の各ホー
ル素子の出力電圧を夫々の増幅器３により、基準となる
Ａ相の増幅器２の出力電圧より少し大きくなるように増
幅する。図３は，増幅された後の出力電圧で，８−Ａは
Ａ相出力電圧，８−ＢはＢ相出力電圧，８−ａはａ相出
力電圧，８−ｂはｂ相出力電圧である。
に示すように調整する。基準となるＡ相のホール素子の
出力電圧を、増幅器２により必要な大きさとなるように
増幅する。次に、Ａ相以外のＢ相、ａ相、ｂ相の各ホー
ル素子の出力電圧を夫々の増幅器３により、基準となる
Ａ相の増幅器２の出力電圧より少し大きくなるように増
幅する。図３は，増幅された後の出力電圧で，８−Ａは
Ａ相出力電圧，８−ＢはＢ相出力電圧，８−ａはａ相出
力電圧，８−ｂはｂ相出力電圧である。
【００１５】次に，図２の半導体可変抵抗器４によっ
て，増幅器３の出力電圧８−Ｂ，８−ａ，８−ｂを分圧
して基準であるＡ相の増幅器２の出力電圧８−Ａに一致
させ，その時の各半導体可変抵抗器４の設定した抵抗値
を内蔵した不揮発性メモリに記憶して分圧値を一定に保
つ。図４は，Ａ相に他相の出力電圧を一致させた時の出
力電圧で，９−ＢはＢ相出力電圧，９−ａはａ相出力電
圧，９−ｂはｂ相出力電圧である。
て，増幅器３の出力電圧８−Ｂ，８−ａ，８−ｂを分圧
して基準であるＡ相の増幅器２の出力電圧８−Ａに一致
させ，その時の各半導体可変抵抗器４の設定した抵抗値
を内蔵した不揮発性メモリに記憶して分圧値を一定に保
つ。図４は，Ａ相に他相の出力電圧を一致させた時の出
力電圧で，９−ＢはＢ相出力電圧，９−ａはａ相出力電
圧，９−ｂはｂ相出力電圧である。
【００１６】これらのＡ相に他相の出力電圧を一致させ
た時の出力電圧と基準電圧５を差動増幅器６に入力し、
Ａ相とＢ相，Ａ相とａ相，Ａ相とｂ相，Ｂ相とｂ相の差
動出力電圧を得る。図５は，その出力電圧で，１０−Ａ
ＢはＡ相とＢ相の差動出力電圧，１０−ＡａはＡ相とａ
相との差動出力電圧，１０−ＡｂはＡ相とｂ相との差動
出力電圧，１０−ＢｂはＢ相とｂ相との差動出力電圧で
あり，基準電圧Ｖｒｅｆ５を中心に変化する電圧波形と
なる。
た時の出力電圧と基準電圧５を差動増幅器６に入力し、
Ａ相とＢ相，Ａ相とａ相，Ａ相とｂ相，Ｂ相とｂ相の差
動出力電圧を得る。図５は，その出力電圧で，１０−Ａ
ＢはＡ相とＢ相の差動出力電圧，１０−ＡａはＡ相とａ
相との差動出力電圧，１０−ＡｂはＡ相とｂ相との差動
出力電圧，１０−ＢｂはＢ相とｂ相との差動出力電圧で
あり，基準電圧Ｖｒｅｆ５を中心に変化する電圧波形と
なる。
【００１７】次に，差動増幅器６の差動出力電圧１０グ
ループと基準電圧Ｖｒｅｆ５を比較回路７に入力し、差
動出力電圧１０グループと基準電圧Ｖｒｅｆ５との交点
を比較器７により検出すると図６に示すようになる。即
ち、図６は比較器７の出力電圧を示し、基準となるＡ相
の出力電圧８−Ａと１８０度の位相差の出力電圧９−ａ
との交点よりパルス信号１１ａが、Ｂ相の出力電圧９−
Ｂと１８０度の位相差の出力電圧９−ｂとの交点よりパ
ルス信号１１ｃが、出力電圧８−Ａと９０度位相差の出
力電圧９−ｂとの交点よりパルス信号１１ｂが，出力電
圧８−Ａと９０度の位相差の出力電圧９−Ｂとの交点よ
りパルス信号１１ｄが得られる。図６から，パルス信号
１１の立ち上がり及び立ち下がりのエッジは，各相同士
の交点と一致しているので，パルス信号１１がロータ磁
極位置を表し，磁気エンコーダの出力パルスとなる。
ループと基準電圧Ｖｒｅｆ５を比較回路７に入力し、差
動出力電圧１０グループと基準電圧Ｖｒｅｆ５との交点
を比較器７により検出すると図６に示すようになる。即
ち、図６は比較器７の出力電圧を示し、基準となるＡ相
の出力電圧８−Ａと１８０度の位相差の出力電圧９−ａ
との交点よりパルス信号１１ａが、Ｂ相の出力電圧９−
Ｂと１８０度の位相差の出力電圧９−ｂとの交点よりパ
ルス信号１１ｃが、出力電圧８−Ａと９０度位相差の出
力電圧９−ｂとの交点よりパルス信号１１ｂが，出力電
圧８−Ａと９０度の位相差の出力電圧９−Ｂとの交点よ
りパルス信号１１ｄが得られる。図６から，パルス信号
１１の立ち上がり及び立ち下がりのエッジは，各相同士
の交点と一致しているので，パルス信号１１がロータ磁
極位置を表し，磁気エンコーダの出力パルスとなる。
【００１８】本発明は，ｎ（ｎは２以上の整数）相の出
力電圧をもつものであれば，上述した４相の実施例と同
様に適用可能であることも言うまでもない。
力電圧をもつものであれば，上述した４相の実施例と同
様に適用可能であることも言うまでもない。
【００１９】上記実施例の形態に例示した本発明の磁極
位置検出器の特徴について列挙する。（ａ）直流成分が
重畳しバラツキのある正弦波状の出力電圧を，ある基準
相に他の全相の感度を合わせることによって，出力電圧
の全ての交点を利用でき，出力パルス数を増加できる。 （ｂ）出力を一致させるための可変抵抗器に，半導体可
変抵抗を使用することによって，感度調整の自動化が可
能である。 （ｃ）半導体可変抵抗器は，電圧分割器として使用する
場合，温度依存性は安定で，振動にも強いため，設定値
の環境・経時変化に対する信頼性が期待できる。
位置検出器の特徴について列挙する。（ａ）直流成分が
重畳しバラツキのある正弦波状の出力電圧を，ある基準
相に他の全相の感度を合わせることによって，出力電圧
の全ての交点を利用でき，出力パルス数を増加できる。 （ｂ）出力を一致させるための可変抵抗器に，半導体可
変抵抗を使用することによって，感度調整の自動化が可
能である。 （ｃ）半導体可変抵抗器は，電圧分割器として使用する
場合，温度依存性は安定で，振動にも強いため，設定値
の環境・経時変化に対する信頼性が期待できる。
【００２０】
【発明の効果】以上詳細に説明したごとく，本発明の磁
気エンコーダは， バラツキのあるホール素子の出力電
圧から，デューティ比５０％の精度良い出力パルスを生
成することが可能で，出力電圧の全ての交点を利用する
ので，出力パルス数を多くできる。又、デューテイ比が
５０％となるように自動調整する装置を用いることによ
り調整を自動化できる効果がある。
気エンコーダは， バラツキのあるホール素子の出力電
圧から，デューティ比５０％の精度良い出力パルスを生
成することが可能で，出力電圧の全ての交点を利用する
ので，出力パルス数を多くできる。又、デューテイ比が
５０％となるように自動調整する装置を用いることによ
り調整を自動化できる効果がある。
【図１】本発明に成る２相磁気エンコーダのホール素子
の出力電圧波形図である。
の出力電圧波形図である。
【図２】本発明に成る２相磁気エンコーダの出力電圧処
理回路のブロック図である。
理回路のブロック図である。
【図３】本発明に成る２相磁気エンコーダのホール素子
の出力を増幅した後の出力電圧波形図である。
の出力を増幅した後の出力電圧波形図である。
【図４】本発明に成る２相磁気エンコーダの増幅後の出
力を一致させた時の出力電圧波形図である。
力を一致させた時の出力電圧波形図である。
【図５】本発明に成る２相磁気エンコーダの一致した各
相出力間の差動出力電圧波形図である。
相出力間の差動出力電圧波形図である。
【図６】本発明に成る２相磁気エンコーダから生成した
位置信号波形と２相のホール出力電圧との関係図であ
る。
位置信号波形と２相のホール出力電圧との関係図であ
る。
【図７】本発明に成る２相磁気エンコーダの回転子、固
定子、磁気変換素子の配置を示す構造略図である。
定子、磁気変換素子の配置を示す構造略図である。
【図８】図７における永久磁石と回転子磁極と固定子主
磁極と磁気変換素子との間の磁束の流れを模式的に示す
説明図である。
磁極と磁気変換素子との間の磁束の流れを模式的に示す
説明図である。
１ 出力電圧処理回路
１−Ａ・・・Ａ相のホール素子の出力電圧波形
１−Ｂ・・・Ｂ相のホール素子の出力電圧波形
１−ａ・・・ａ相のホール素子の出力電圧波形
１−ｂ・・・ｂのホール素子の出力電圧波形
２・・・増幅器
３・・・増幅器
４・・・半導体可変抵抗器
５・・・基準電圧
６・・・差動増幅器
７・・・比較器
８−Ａ・・・増幅器２のＡ相出力電圧波形
８−Ｂ・・・増幅器３のＢ相出力電圧波形
８−ａ・・・増幅器３のａ相出力電圧波形
８−ｂ・・・増幅器３のｂ相出力電圧波形
９−Ｂ・・・半導体可変抵抗器４によって分圧されたＢ
相出力電圧波形 ９−ａ・・・半導体可変抵抗器４によって分圧されたａ
相出力電圧波形 ９−ｂ・・・半導体可変抵抗器４によって分圧されたｂ
相出力電圧波形 １０−Ａａ・・・差動増幅器６のＡ相とａ相との差動出
力電圧波形 １０−ＡＢ・・・差動増幅器６のＡ相とＢ相の差動出力
電圧波形 １０−Ａｂ・・・差動増幅器６のＡ相とｂ相との差動出
力電圧波形 １０−Ｂｂ・・・差動増幅器６のＢ相とｂ相との差動出
力電圧波形 １１ａ〜１１ｄ・・・比較器７の出力電圧波形（位置信
号波形） ２０ 固定子ヨーク ２１〜２４ 固定子主磁極 ２５、２６ 回転子磁極板 ２７ 永久磁石 ２８ 集磁チップ ２９ 回転子軸
相出力電圧波形 ９−ａ・・・半導体可変抵抗器４によって分圧されたａ
相出力電圧波形 ９−ｂ・・・半導体可変抵抗器４によって分圧されたｂ
相出力電圧波形 １０−Ａａ・・・差動増幅器６のＡ相とａ相との差動出
力電圧波形 １０−ＡＢ・・・差動増幅器６のＡ相とＢ相の差動出力
電圧波形 １０−Ａｂ・・・差動増幅器６のＡ相とｂ相との差動出
力電圧波形 １０−Ｂｂ・・・差動増幅器６のＢ相とｂ相との差動出
力電圧波形 １１ａ〜１１ｄ・・・比較器７の出力電圧波形（位置信
号波形） ２０ 固定子ヨーク ２１〜２４ 固定子主磁極 ２５、２６ 回転子磁極板 ２７ 永久磁石 ２８ 集磁チップ ２９ 回転子軸
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(56)参考文献 特開 平７−12585（ＪＰ，Ａ)
特開 平10−311741（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−181616（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−126812（ＪＰ，Ａ)
特開2000−230840（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−174583（ＪＰ，Ａ)
特開 昭57−7562（ＪＰ，Ａ)
実開 昭59−104069（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G01D 5/00 - 5/62
G01B 7/00 - 7/34
G01P 1/00 - 3/80
Claims (2)
- 【請求項１】磁性体で形成されその外周に複数の歯状突
起を設けた２個の回転子磁極板を、該歯状突起の凹凸を
合わせ、軸方向にＮＳ２極を着磁した永久磁石を挟持し
て回転軸に固着した回転子と、前記２個の回転子磁極板
と夫々空隙を介してその内周に対向し、磁性体で形成さ
れたほぼ円環状ヨークの内周に複数の歯状突起を設けた
複数個の主磁極を等配して設けた２個の固定子板を、該
固定子主磁極先端の歯状突起の凹凸と該固定子主磁極自
体を合わせて、２組の該固定子主磁極を軸方向に空隙を
設けて対向させ配置し、該２個の固定子板の軸方向に対
向する主磁極の間に集磁チップを介して磁気変換素子を
設けた磁気エンコーダで、電気角で１８０度位置の主磁
極に配置された２個の磁気変換素子の出力電圧の交点か
ら出力信号を得る磁気エンコーダにおいて、前記電気角
で１８０度の位置に配置された２個の磁気変換素子を対
とし、２ｎ（ｎは正の整数）個の磁気変換素子を具備
し、前記２ｎ個の磁気変換素子中の１個の出力電圧を基
準とし、他の（２ｎ―１）個の磁気変換素子の出力電圧
を前記基準の出力電圧と一致するように調整回路により
調節し、全部の磁気変換素子の調節された出力電圧の交
点より出力パルスを得るように構成されていること、を
特徴とする２ｎ相の磁気エンコーダ。 - 【請求項２】磁気変換素子の出力電圧を調整する回路
は、出力電圧を増幅するための増幅器と、該増幅器の出
力電圧を調整するための可変抵抗器とを備え、該可変抵
抗器が、半導体製法により製作された複数個の抵抗素子
を接続し、その接続点をパルス信号で選択して抵抗値を
設定し、該設定された抵抗値を、内蔵した不揮発性記憶
素子に記憶せしめるように構成された半導体可変抵抗器
であること、を特徴とする請求項１に記載の磁気エンコ
ーダ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000372830A JP3424206B2 (ja) | 2000-12-07 | 2000-12-07 | 磁気エンコーダ |
| US09/861,706 US6552453B2 (en) | 2000-05-23 | 2001-05-22 | Magnetic pole position detector for an electric motor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000372830A JP3424206B2 (ja) | 2000-12-07 | 2000-12-07 | 磁気エンコーダ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002174533A JP2002174533A (ja) | 2002-06-21 |
| JP3424206B2 true JP3424206B2 (ja) | 2003-07-07 |
Family
ID=18842310
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000372830A Expired - Fee Related JP3424206B2 (ja) | 2000-05-23 | 2000-12-07 | 磁気エンコーダ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3424206B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5077717B2 (ja) * | 2010-04-12 | 2012-11-21 | 村田機械株式会社 | 磁極検出システム |
| CN113300541A (zh) * | 2021-05-21 | 2021-08-24 | 浙江大华技术股份有限公司 | 一种电机 |
-
2000
- 2000-12-07 JP JP2000372830A patent/JP3424206B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2002174533A (ja) | 2002-06-21 |
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